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环境委员会表示作出这一决定基于几方面的考虑,一是生物燃油的过多使用将可能导致食品价格的上涨;二是使用生物燃油的环境收益并达不到当初的设计水平,砍伐大面积的森林种植用于生产燃油的物种,反而有可能增加二氧化碳的排放量;三是借此激励各国投入研究更加高级的生物燃油,如采用非食物植物或者废物作为原料等。
目前,法国、德国、西班牙等国在交通运输部门使用的生物燃油均超过5%,各国生物燃油制造商表示,欧盟政策的反复不利于其投入高级生物燃油的研发,反而会刺激消费者选择更多的石化燃油。环境委员会的提案将由欧洲议会最终投票表决,然后交由欧洲理事会决定。
同时欧盟能源委员会和环境委员会日前联合制定了一项关于燃料和可再生能源的欧盟法律修正案。根据该修正案,欧盟在大力发展“次生”生物燃料的同时,将控制使用粮农型生物燃料,保护农田土壤不受生物燃料发展的负面影响。
欧盟能源委员会和环境委员会指出,“次生”生物燃料使用生活垃圾、餐厨废油、苔藻及其他不与粮食、饲料作物直接竞争的生物原料生产,既有利于大幅减少温室气体排放,又能避免增加农田土壤荷载压力,有利于保持农田土壤质量、实现农业的可持续发展。
修正案鼓励生产“次生”生物燃料,并在交通运输部门设立了阶段性发展目标:2016年“次生”生物燃料占交通运输燃料消费总量的0.5%,2020年达2.5%,2025年达4%。
今年以来,上述说法不断被一些媒体“证实”。消息源自2月28日中国民航局正式受理中石化提出的1号生物航空煤油适航申请—中石化镇海炼化已可利用多种动植物油脂提炼生物航油,申请获批后即可量产。
基于生物燃油市场的广阔前景,甚至有报道称,已有国外航空公司与我国废油回收企业签约,大量购买地沟油以炼制生物航油。
但中石化及1号生物航油的生产方镇海炼化有关人士告诉时代周报,使用地沟油开炼生物航油是部分媒体的误读。镇海炼化已经成功生产的1号生物航空煤油,所用原料并非地沟油,后者只是“未来拓展的一个方向”。
受访生物能源专家称,考虑到成本风险,掌握生物航油技术的企业一般都会直接用动植物油脂而非地沟油进行生产。
另外,所谓的中国供油企业亦证实,与国外航空公司的商业合作目前只是意向,并无实质进展。
空欢喜一场
今年2月28日,在人民大会堂,中国民航局正式受理了中石化研发的1号生物航煤适航审定申请。
生物航煤,是指以可再生资源为原料生产的航空煤油。鉴于其特殊性,必须经过中国民航局和航空油料鉴定委员会的严格论证和适航审定之后,方可投入使用,并进行规模化生产。
此前,经过两年的研发,自2011年12月12日开始,中石化镇海炼化杭州公司成功实现工业放大生产并产出生物航煤,成为国内首家拥有自主生物航煤生产技术、具备批量生产能力的企业。
此消息被部分媒体解读为中石化已可利用地沟油提炼生物航油,引发公众热议。事实上,地沟油已成为国人用餐时挥之不去的阴霾,如能“废物”利用,生产航空燃料,实属利国利民。
不过,媒体的报道却让中石化颇为被动。“关于生物航煤,我们最新的消息仅限于今年2月28日向中国民航局提出的适航申请。”中石化新闻办有关人士对时代周报说,“至于原料,我们自始至终都未提‘地沟油’字眼,而是‘多种动植物油脂’。如果以后要用(地沟油),会向媒体通报。”
“目前,中国石化正在积极拓展生物航煤原料来源,努力开发餐饮废油和海藻加工生产生物航煤的技术。”当日的新闻通稿如此写道。
镇海炼化宣传部部长黄仲文证实了上述人士的说法,称部分媒体关于“地沟油开炼生物航煤”的报道未经公司认定,是误读。
“我们没用地沟油!”黄强调。具体什么原料,他表示不便透露,“也不是餐饮废油,反正是生物原料。”而地沟油“只是未来拓展的一个方向”。
对于公众关心的试飞,黄称目前还处于论证阶段,尚无明确时间表。此前媒体“最快到明年1月份完成适航审定”之说法并不足信。
黄透露,由于目前生物航油的生产成本远比传统石化航油高得多,该项目还处于试验阶段,“作为中石化的战略储备”,因此前景并不好分析。
关于用地沟油提炼生物航油的另一个言之凿凿的“佐证”是:今年7月,荷兰皇家航空公司已与上海绿铭环保科技股份有限公司(下称“上海绿铭”)签订合同,计划从中国购买超过1万吨地沟油,首批2000吨已发货。
上海绿铭有关人士则告诉时代周报,公司与荷兰方面的合作并非如媒体报道的那样,“双方只是有意向,但还没进展到那一步。”
“听说国外公司从中国哪里买了多少吨地沟油回去做航空燃油,我的第一反应是,要么是有人要炒作地沟油,要么是媒体不熟悉技术搞错了。”生物能源专家、清华大学化工系教授刘德华向时代周报记者表示。
成本决定原料
欧盟于2008年11月19日通过,并于2012年1月1日开始正式实施的航空碳税法案,加快了世界各国开发生物航空燃料的步伐。
国际航协主席、中国国航董事长王昌顺今年6月表示,未来8年,欧盟碳交易税将增加中国民航运输成本179亿元。如果使用生物航空燃料,航空公司将因此节省一大笔钱。
业内预测,到2020年,中国生物航油的使用量将达到航油总量的30%;按每吨生物航油1万元的价格计算,届时的市场容量将达到1200亿元。到2040年,全球约80%的飞机都将采用生物航油。
这无疑将是一个巨大的市场。问题在于,采用什么样的原料生产生物航油,同时确保其能为航空公司所接受并持续使用呢?
在今年的(达沃斯)世界经济论坛北京分论坛的一个主题为“关于可持续发展”的讨论会上,谈到生物航空燃料问题时,负责实施中石油生物燃油计划的石油化工研究院副总工程师付兴国向刘德华透露,目前生物航油的成本是现有石化航空燃料的3倍。
“你们接受这种燃料吗?”刘问旁边的中国民航局有关领导。对方笑而不语。生物航油技术并非中国首创,而是由国外公司最先开发利用。但刘德华从未听说拿地沟油来开炼生物航油,或者是应用更广泛的生物柴油的。
“因为这项工艺(加氢催化)决定了其对原料的要求很高,地沟油的成分那么复杂,怎么可能?”刘德华质疑说,“我不认为一个具备了把生物油脂加工成生物燃油技术的企业,会冒险拿地沟油来做航空燃油。”
“技术上是绝对成熟的,没有问题。”刘举例称,芬兰的一家公司,年最大加工量达到了50万吨。但国外油企一般都是直接利用生物油脂进行提炼,这样风险会小很多。如果使用地沟油,无疑将大大增加成本和风险。
从原料成本考虑,即便地沟油比生物油脂便宜,但并非一吨地沟油就能炼出一吨生物航油。
“既然(使用生物油脂和地沟油)目的都是为了减碳,干嘛非要把自己逼到地沟油这么窄的道上?”刘反问。
另有报道称,国外一些公司欲与肯德基、麦当劳等大型餐饮企业合作,收购餐饮废油用于加工生物航油。刘德华认为此举尚有可行性,“这样油品的质量会相对稳定,量也大,不同于中国的小商小贩淘来的来自于千家万户的地沟油。”
废油收购乱象
关键词:汽车新技术;发动机技术;环保技术;碰撞预警系统
中图分类号:U462文献标识码:ADOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.022
汽车的出现给人们的生活带来了方便,人们告别了传统的代步工具,不断追求着更快的速度。在科学技术的发展下,人们对汽车的要求也不仅仅局限于速度,安全、舒适、智能、小巧及人性化等也成为了人们对汽车的要求。消费者需求的改变推动了汽车领域各个方面的巨大变化,一系列新式汽车技术不断出现,安全、舒适、节能减排等成为了汽车技术发展的重心。
1汽车新技术的应用现状
1.1电动汽车技术
电动汽车技术是用电机取代传统的发动机,用电池取代能源物质,将电能转化为机械能的技术。电动汽车技术应用前景被看好,电动汽车具有零排放、能源使用效率高、对环境影响小、可以使用传统汽车除了发动机之外的其他技术等特点。但电动汽车各方面的技术都处于初级阶段,发展较为缓慢,市面上主要是电动和传统动力相结合的混合动力汽车,主要因为电动汽车技术有车用蓄电池功率较小、行驶里程短、充电慢、使用不便、维护保养成本高等缺点。蓄电池技术发展缓慢成为了电动汽车发展的主要瓶颈,目前电动汽车上的电源仍是铅酸蓄电池,这种电池不仅比能量低、充电耗时长,而且寿命短。随着新电池技术(镍镉电池、钠硫电池、燃料电池)的发展,电动汽车也必将得到快速发展。
1.2汽油缸内直喷技术
汽油缸内直喷技术是将发动机将喷油嘴移到了汽缸内部,利用电子控制系统精准控制燃油的喷射时间和喷射量,直接送入燃烧室与吸入的空气进行混合的技术。采用缸内直喷技术的发动机在任何工况下都能保持最佳的燃烧效果,且具有排放更少、输出功率更强大和油耗更低等优点。由于电喷技术发展进入瓶颈期,因此缸内直喷技术成为发动机技术的主要发展方向。虽然直喷汽油机的优势明显,但是发展也非一片光明,油品质量和制造技术发展缓慢限制了缸内直喷技术的发展,缸内直喷供油系统还有研发成本较高、零部件复杂精密和价格昂贵等劣势,因此很难短期内快速普及,但从其高效、经济的特点来看,未来必定有更多性能出色、燃油经济性高的直喷发动机面世。
1.3自适应巡航系统
自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统,集强化车辆稳定性系统、牵引力控制装置和抱死制动系统于一体,能减轻驾驶员的工作负荷,提高驾驶舒适度。该系统主要是由雷达传感器探测到汽车前方200m的路面情况,然后前后轮毂方向角传感器、轮速传感器判断车辆行驶的方向和速度,结合发动机控制器和扭矩控制器调整车辆的运行速度和方向,保障行车安全。
1.4均质充气压缩点火技术
均质充气压缩点火技术是一种不同于汽油机的均质充气火花点火和柴油机的非均质充气压缩点火的全新内燃机燃烧概念,简称HICC。它是指空气和燃油在进气过程中预先混合成均质混合气,然后进入汽缸进行压缩,在压缩形成活塞运动到上止点附近时,均质混合气达到自燃温度而自燃,不需要任何点火系统。HICC燃烧方式具有同时NOx和PM排放低、燃料灵活性高、燃油经济性和动力性较好等特点。HICC发动机的研发和应用正逐渐受到外汽车企业的高度重视,目前技术研究已到了实用化的阶段。
2汽车新技术的发展方向
2.1汽车环保技术
全球储藏能源的日益减少、环境污染日益严重、人们环保意识的不断增强对汽车市场提出了更高的要求,低排放、低油耗、高性价比的汽车将会成为主流。以生物燃油、混合动力汽车、燃料电池等为代表的新能源汽车技术必将被广泛应用。生物燃油技术是汽车寻找新的动力能重要技术,具有优越的可持续性、安全性和环保性,备受汽车行业的重视。生物燃油技术是通过甲醇或乙醇等工业原料与植物油发生酯化反应,再经过化学处理提纯就可以得到生物燃油的技术,具有制造设备简单,反应中醇类物质可以重复利用,副产品丰富、经济价值高等特点,因此,生物燃油生产的市场化已经指日可待。
2.2碰撞预警系统
安全技术永远都是汽车不可忽视的技术,安全技术能够提高汽车回避事故的能力,例如电子制动力分配系统。该系统的特点在于能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同,自动调节前、后轴的制动力分配比,提高制动效能。电子稳定程序可以控制内外侧车轮、前后车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向动力学稳定状态。碰撞预警系统在任何情况和环境下,都会综合多种预警系统,将危险情况反馈给驾驶者,减少碰撞事故的发生,具体预警类型有:①车距监控预警,对车与车之间安全距离不足时进行警报;②后车追尾预警,警告驾驶者受到后方车辆追尾;③前方预警,使驾驶者采用安全、合理的跟车方式,防止发生车俩碰撞;④车道偏离预警,使驾驶者在道路上以正常直线进行驾驶。
2.3车身造型新技术
车身造型新技术是车身设计发展的趋势,未来的车身设计要满足足够的安全性、材料强度、减小气动阻力、气动稳定性好等要求,同时又要保证最佳造型。未来的车身造型设计应以人为本,满足人的各种生理和心理要求,具有操作方便、使用舒适的特点。高强度车身技术满足了车辆安全性、轻量化和人性化保护等方面的要求,其三层结构侧围对整个车身结构起到了强大的支撑作用,在车辆发生碰撞时,可以保证车内留下足够的生存空间,同时高强度车身可以使用各种新型材料,使车身强度更高、质量更轻、造型更加丰富多样。
作者:黄志荣
参考文献
[1]史文库.现代汽车新技术[M].北京:国防工业出版社,2010.
虽然在全球碳排放总量中航空业的占比仅2%~3%,但航空业排放1990年~2006年增长98%的速度让人们无法忽视。
2012年1月1日,欧盟开始对飞往欧洲的航班征收“买路钱”。同年,以中国、美国、俄罗斯、印度等为代表的全球29国签署《莫斯科会议宣言》,联合反对欧盟单方面向他国航空公司征收“碳排放税”,这让以航空碳排放为战场的“碳对抗”愈发严重。
承载了人类飞天梦想的航空业,将面对一场不可避免的变革,只是这一次的变革,不是为了更高更快,而是为了更清洁更绿色。
生物航煤中国造
2008年,中国石油同霍尼韦尔公司合作。双方合作生产出首批15吨生物航煤。
2011年,中国石化将杭州炼油厂原有装置改造成一套2万吨/年生物航空煤油工业装置,每年可生产6000吨生物航空煤油。
航空业减排,航空燃料的升级无疑是矛头所指。
目前全球航空运输业每年消耗15亿~17亿桶航空煤油,由机飞行时离天空很近,产生温室效应的能力及危害远远大于其他交通运输工具。改进现有的航空燃料,在减排方面的收益显而易见。
研究人士分析:“由于燃油价格未来很可能继续上涨,舆论对于各行业减排施加的压力日益增加,近年来全球航空业投入大量精力研究生物燃料,以代替传统的化石能源。一轮以生物燃料为代表的航空替代燃料产业竞赛已在全球范围拉开序幕。”
欧美和日本等从2008年开始,广泛开展了生物喷气燃料的示范飞行,2011年开始进行生物喷气燃料的商业飞行。这些生物燃料主要以椰子油、棕榈油、亚麻油、海藻油、餐饮废油、动物脂肪等为原料生产。
2011年6月29日,荷兰航空旗下一架波音737-800型飞机载着171名乘客从阿姆斯特丹飞往巴黎。这是世界上第一次生物航煤商业化运 行。飞机所使用的生物航煤中混合了50%生物燃料。3个月后,荷兰航空在这一条航线上开设了200个航班。这些飞机都使用50:50混合的生物航煤。
中国,作为世界第二航空大国和全球最大的飞机消费市场,在生物航煤的科研和产业化进程中,没有缺位的理由。
石化双雄的“集团化推进”让生物航煤得到了中国式发展。
早在2009年,中国石化就启动了生物航煤的研发。2011年,中国石化将杭州炼油厂原有装置改造成一套2万吨/年生物航空煤油工业装置,每年 可生产6000吨生物航空煤油。2013年4月,中国自主研发生产的1号生物航煤在商业客机首次试飞取得圆满成功,中国石化成为国内首家拥有生物航煤自主 研发生产技术的企业。
中国石油选择与国外巨头合作的技术路线。2008年,中国石油同霍尼韦尔公司合作,双方合作生产出首批 15吨生物航煤后,于2011年10月28日与国航、波音合作成功进行了首次试飞。目前,霍尼韦尔旗下UOP公司正与中国石油商谈在华合作建立首个年产6 万吨的航空生物燃料炼油厂,该炼油厂有望2013至2014年投入商业运营。
目前,中国民航年飞机加油量接近2000万吨。根据国际航空组织预测,至2020年,中国民航飞机加油量达4000万吨,生物航煤达到航油总量 的30%,也就是1200万吨。按照每吨1万元来计算,意味着到2020年,中国民用航空生物航煤市场总值将超过1200亿元。广阔的市场空间,积极谋划 的石化巨头,中国在生物航煤的浪潮中逐浪前行。
成本高企量产难
对原材料的问题,中国石化拓宽思路,以多种动植物油脂作为原料。通过采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产,努力开发餐饮废油和海藻加工生产生物航煤的技术。
尽管成功克服了种种技术难题,在生物航煤的道路上迈出了第一步,但是通往美好前景的生物航煤量产之路却荆棘丛生,举步维艰。
在庞大的市场需求和诸多利好政策下,疲软的生产能力是中国乃至世界生物航煤生产厂商面对的共同难题。按照目前中国石化镇海炼化基地年产70万 吨,中国石油同UOP公司合作建立的航空生物燃料炼油厂年产6万吨来计算,到2020年两家企业的生产总能力同4000万吨的消费需求相去甚远。
生产能力短时间内难以提升,原材料成本是拦路虎。
中国科学院和中国工程院院士,石油化工科学研究院高级顾问闵恩泽指出,发展生物柴油,原料成本的控制是关键。生物航煤的生产价值链同传统石化产 品价值链构成类似,原料成本占到整个柴油、汽油、航煤成本的85%,其他炼制过程只消耗15%成本。但高于传统燃油两三倍的原料成本,使生物航煤的价格远 高于传统航煤,这无疑削弱了生物航煤的市场竞争力。
为了避免与人争粮,生物航煤的原材料往往来自多种富油植物。以中国石油为例,目前已建立了一个120万亩的生物原料种植基地,拥有小桐子优良品种规模化集约化种植、收储及粗加工、毛油精炼等多项成熟技术和专利。
霍尼韦尔特殊材料集团副总裁张宇峰表示,中国石油目前生物原料基地提供的原料可以每天生产5000吨的生物燃料,年产量为16万~17万吨。
对原材料的问题,中国石化拓宽思路,以多种动植物油脂作为原料。通过采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产,努力开发餐饮废油和海藻加工生产生物航煤的技术。
闵恩泽院士分析,我国榨油厂酸化油类废弃油脂总量较大。这类油脂的优点是全年不分季节供应、价格便宜。动物油脂的来源丰富,包括屠宰废料、制革厂的猪皮油等,一般价廉。这是目前尚未利用的新原料来源。
作为一种新能源,高企的原料成本让生物航煤难以快速步入产业化的道路,只有多种原料并举,依靠多途径、多原料,不断积累经验,生物航煤的开发才能披荆斩棘,实现经济性的突破。
一举两得解难题
餐饮废油变成绿色航空煤油,既可缓解我国航空煤油行业资源紧缺的压力,又可避免地沟油流向餐桌,一举两得,具有积极的社会效应。
2013年4月24日,加注中国石化1号生物航空煤油的东方航空空客320型飞机在上海试飞,并取得圆满成功。至此,中国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家。中国石化也成为中国首家拥有生物航煤自主研发生产技术的企业。
中国石化新闻发言人表示:“生物航煤、生物柴油既低碳环保,还可解决餐饮废油流向餐桌危害健康的后顾之忧,意义重大。”据悉,中国石化已于2012年10月,成功以餐饮废油为原料生产生物航煤产品。
据统计,中国一年动物和植物油消费总量2250万吨,所产生的餐饮废油大量回流餐桌。“地沟油”泛滥成为重要的社会问题。对此问题,打击处罚只是治标,只有合理利用、变废为宝,才是治本之道。
关键词:汽车节能减排发展趋势
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2012)01-0209-02
一、研究背景
能源是人类赖以生存和发展的基础。我国能源总体供应短缺,并且呈现多煤、少气和缺油的特点。汽车作为国家发展的支柱产业之一,消耗的能源主要是石油产品――汽油和柴油。1993年我国成为石油进口国。2010年我国石油进口量达29450万吨,对外依存度高达52.6%,预计2020年我国对进口石油的依存度将达到70%,能源安全风险进一步加大。近年来我国汽车消耗的燃料以两位数比例逐年增长,汽车交通成为我国成品油的主要消耗领域。据预测2015年,汽车交通领域的石油消耗将达到2.5亿吨,届时我国石油短缺的局面将更加严峻。
在机动车保有量持续快速增长的情况下,机动车污染排放对我国大气质量,特别是城市大气质量形成了严重威胁。为了有效应对全球环境问题,全世界积极行动,我国政府也承诺到2020年我国单位GDP的CO₂排放比2005年下降40%~50%。这将对我国汽车工业提出严峻的挑战。要解决能源的巨大消耗和环境污染的持续恶化的问题,我国汽车必须在节能减排上采取有效措施进行应对。
二、2011年~2015年我国汽车主要工业指标预测
2000年以来,我国汽车工业即以进入了发展史上的黄金时期。根据我国汽协统计,2010年我国汽车产量达到1826.47万辆,是2000年207万辆的8.8倍,完全满足了国内市场需求。2011年我国汽车产量预计要突破2000万辆大关。
(一)汽车总产量预测
未来五年汽车产量以年增长15%预计,2015年我国汽车产量将超过3600万辆,如图1。
(二)汽车保有量预测
2010年我国以9100万辆的汽车保有量一跃超过日本,成为全球汽车保有量排名第二的国家。汽车保有量的快速增长一方面进一步提高了城市交通现代化的程度,另一方面也带来了极大的环境和能源压力[1]。
到2015年按报废率10%(废期为10年)计算,我国汽车保有量预计达到1.66亿辆。如图2。
到2015年按报废率8%(废期为12年)计算,我国汽车保有量预计达到1.73亿辆,如图3。
三、我国汽车节能减排状况
(一)目前国家关于汽车行业节能减排和能源安全的相关政策
随着汽车的不断增加,我国汽车尾气对大气的污染日益严重,能源与环境社会发展的矛盾日益突出。如何完善我国的节能减排政策,逐步提高我国汽车的燃油经济性及尾气排放标准,达到节约能源,减少污染的目的是迫在眉睫的问题[2]。同时,我们也坚信国家关于汽车行业节能减排和能源安全政策的实施对于促进我国汽车行业的节能减排工作和新能源汽车的发展至关重要。2009年是新能源汽车产业的破局之年,扶持新能源汽车的政策也进入密集期[3]。这些政策对新能源汽车产业的发展具有深远影响,其措施要点归纳如表1。同时,节能减排政策依然在不断加码和细化。
(二)我国汽车节能减排和新能源汽车研发能力状况分析
在“863”计划和“十一五”国家科技专项等国家项目的支持下,我国节能减排和新能源汽车研发取得了阶段性的研究成果,培养了一支能力较强的研发队伍,人才储备体系正在日趋完善。近年来,随着全球汽车工业中心开始向我国转移,我国节能减排和新能源汽车的产业化进程明显加快。据不完全统计,目前从事混合动力客车研制和生产的厂家就有30多家。各汽车集团节能减排及新能源汽车发展的主要成绩和规划如表2。
(三)目前内资企业在节能减排和新能源汽车研发上取得的成绩及遇到的问题
近年来,我国内资企业在节能减排和新能源汽车研发上取得很大突破:新能源汽车产量迅速增加,新能源汽车质量快速提升,具备了实现产业化发展的基本条件。目前混合动力汽车初步具备产业化生产能力,进入小批量商业示范应用;纯电动汽车有效地开拓了特定区域的市场;燃料电池汽车主要技术性能接近国际先进水平;传统燃料车用动力系统改造研究已处于起步阶段;气体燃料、生物质燃料和煤基燃料等代用燃料车用动力系统研究进入产业化示范阶段。
但总体来看,我国节能减排和新能源汽车产业仍然处于起步阶段,尚有许多问题亟待解决,主要包括以下几个方面:
1、关键技术缺乏:企业研发力度不够,且尚未掌握核心零部件技术
主要表现在:混合动力整车的核心集成能力、动力系统优化和匹配技术有待于进一步提高;动力系统技术平台已被整车企业所接受,但推广工作尚需进一步磨合;基础技术研究仍是制约瓶颈,致使关键部件和材料尚需进口,增加了零部件和整车的成本,等等。
2、资金缺乏:技术攻关、示范工程、基础设施建设都需要较大投入
目前,新能源汽车的成本比传统汽车高出很多,要实现产业化,还需要度过艰难的市场导入阶段。要真正实现其产业化,尚需大量资金投入到技术攻关、基础设施建设和示范推广等方面。单凭企业自行解决资金问题,会给企业在激烈的市场竞争中增加很大的资金压力,因此需要政府在车辆购置、税费等方面出台实质性措施,以推动新能源汽车的发展。
3、人才缺乏:科技人才和管理人才存在较大缺口
新能源汽车的研发还处于起步阶段,相关科技人员相当匮乏,尤其在基础研究和关键零部件和材料的研发方面。而且,目前新能源汽车的车型开发、试验验证等技术能力与传统汽车相比,仍然很不完善,也需要专业的人才队伍。因此,我国新能源汽车的研究开发存在严重的科研人才瓶颈。同时,随着新能源汽车示范工作将在全国几十个城市大规模的铺开,相关管理方面的人才将出现较大的空缺。
4、相关配套产业发展滞后
一方面,锂、铂、镍、稀土等原材料应用能力较弱,以及提高动力电池能力密度和充放电性能等关键元器件缺失;另一方面,充电设备等相关的新能源汽车配套设施发展滞后。
四、我国汽车节能减排和新能源汽车发展趋势
基于我国汽车动力系统的发展现状和面临的挑战,我国汽车动力系统的发展应从节能汽车和新能源换汽车两方面出发。结合我国当前汽车产业政策和汽车研发方向,分析我国汽车节能减排和新能源汽车的发展趋势如下:
(一)传统燃料车用动力系统
汽油机方面,目前国内各类微型汽车及轿车基本上为汽油车,广泛采用了电子燃油喷射、多气门等技术,可变进气系统和涡轮增压技术也得到一定程度的应用。目前在我国尚处于发展和完善阶段的一些技术,有可能成为我国未来汽车技术的发展方向,如发动机本身的结构优化,包括多气门可变进气系统、稀薄燃烧技术等,轻质材料的应用也会得到初步的发展。
柴油机方面,总体来说,国内柴油机高速直喷、增压及增压中冷、废气再循环等技术已经得到开发和逐步应用,而电控燃油喷射、高压共轨、排气后处理等世界先进技术则处于起步阶段。今后我国车用柴油机的发展趋势主要表现在广泛采用直喷、增压及增压中冷技术,涡轮增压技术想小缸径多缸柴油机延伸。未来的技术趋势为电子控制燃油喷射技术、排气再循环技术、增压及增压中冷技术以及均质充气压缩燃烧等。
(二)待用燃料车用动力系统
我国从20世纪90年代末开始大规模研制、开发和推广代用燃料汽车,经过十几年的发展,已经取得了很大的成绩。当前,在我国开展研究和应用比较集中的车用替代燃料主要有:气体燃料、生物质燃料和煤基燃料。
气体燃料方面,我国已经初步建立起燃气汽车产业化的技术平台,相当于国际上第二代燃气汽车产品的电子闭环控制、燃气供给加三元催化转化等技术在中国燃气汽车上得到普遍应用。当前气体燃料的开发重点是以电控闭环多点顺序喷射为特征的第三代燃气发动机技术。
生物质燃料方面,国内生物燃料研究工作有所加强,应用形成一定规模。车用乙醇汽油和生物柴油(BD100)等国家标准已相继颁布实施,生物燃料的生产工艺研究也取得了较大进展。今后,车用乙醇汽油和生物柴油将得到更大规模的发展。
煤基燃料方面,相比与气体燃料和生物质燃料汽车的产业化示范的有序开展,我国煤制油的研究工作刚刚起步。煤合成油CTL尚处于产业化准备阶段,煤间接液化合成油进入产业化也还有大量工作要做。但是,煤制油也是今后研究的方向之一。
(三)电动汽车动力系统
鉴于中国私人轿车和公交车集中在大中城市的国情,中国混合动力汽车主要是起停式微弱混合、ISG轻混合和主副电机中度混合等三种不同的技术方案,产品设计面向市场,EVT等强混合动力汽车和PLUG-IN混合动力汽车业逐步得到关注。纯电动汽车和燃料电池汽车的研发都取得了一定的进展,这也是今后我国汽车节能减排的主要研究方向之一。
作者单位:北京林业大学经济管理学院
参考文献:
[1]方红燕,王今,刘克强.对我国汽车行业节能减排战略的思考[J].汽车工业研究,2009.